No topo, o vírus redondo SARS-CoV-2 interage com uma proteína receptora ACE2 (azul claro no centro) na membrana plasmática da célula, o ponto de entrada para SARS-CoV-2 e alvo de terapêutica antiviral. Monitorar a internalização desse vírus e complexo receptor é um exemplo de como a tecnologia de McConnell pode ser usada para a descoberta de medicamentos. Crédito:Arfaxad Reyes-Alcaraz.
Dentro de seu corpo, na superfície das membranas celulares, uma rede metafórica de comunicação e tráfego está em andamento, à medida que os hormônios – ou mensageiros químicos – se ligam aos receptores da membrana celular para ajustar o comportamento da célula. Uma vez unidos, esse complexo hormônio-receptor funciona para realizar uma variedade de funções, transportando sinais químicos de fora da célula e traduzindo esses sinais em ação dentro da célula. O processo de entrar na célula é chamado de tráfico.
Agora, pela primeira vez, a nova tecnologia desenvolvida na Faculdade de Farmácia da Universidade de Houston poderá espiar dentro e ver de perto o tráfico em tempo real. Bradley McConnell, professor de farmacologia, desenvolveu uma maneira de observar o tráfego de proteínas de membrana usando bioluminescência, a produção e emissão de luz dentro de organismos vivos, substituindo a necessidade de protocolos complicados, métodos ou equipamentos altamente automatizados.
"Descrevemos uma poderosa tecnologia irrestrita e universal de descoberta de drogas que se baseia nas propriedades de tráfico de receptores de membrana plasmática", relata McConnell em
Communications Biology . O principal autor do artigo é Arfaxad Reyes-Alcaraz, pós-doutorando no laboratório de McConnell. "Esta tecnologia pode ser aplicada para monitorar a eficácia de um potencial novo medicamento terapêutico que é direcionado a um receptor celular e, em seguida, internalizado na célula. Também pode ser usado para monitorar a entrada viral do SARS-CoV-2 na célula".
Em última análise, os pesquisadores esperam que o processo seja usado para o desenvolvimento de medicamentos para doenças cardíacas, distúrbios metabólicos, câncer, doenças infecciosas, COVID-19 e outros.
O processo monitora como os receptores celulares são internalizados na célula como parte de sua função normal em resposta a um hormônio, ou uma droga terapêutica, interagindo com seu receptor – uma ferramenta poderosa para entender como o corpo funciona. Os cientistas estudaram com sucesso esse processo por anos usando ferramentas biológicas complexas e caras, mas faltam tecnologias altamente sensíveis e versáteis para estudar esses processos em sistemas vivos em tempo real.
"Agora imagine estudar esse processo de forma simples e barata com um método ainda mais informativo do que o disponível atualmente", disse McConnell. "A capacidade de gerar seletivamente um sinal bioluminescente quando o receptor de membrana está no endossoma inicial para monitorar a internalização do receptor (ou seja, o tráfego de membrana) é novo".
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